一种链条传动式升降装置的制作方法

本实用新型涉及一种链条传动式升降装置。

背景技术：

有些电力巡检机器人的轨道安装在天花板顶部，初次安装需要将机器人放置到轨道上，后期维护时可能需要将机器人从轨道上安全地取下来。现有物品升降装置常见的有移动叉车，机器人手臂，二者体积庞大、费用较贵不适合在变电站和开闭所等场所将巡检机器人在地面和安装在天花板上的轨道之间精确搬运。

中国发明专利文献CN102235840A《一种举靶机器人升降系统》阐述了一种采用弹簧管制材料的升降系统，其定位方式为开关定位，推动杆和接力柱相互作用完成升降功能，此种装置适用与打靶过程中靶标要么升起，要么收起的应用场景，靶标质量较轻采用相互内嵌套的弹簧管制材可以满足相应需求。此种方案不适用于通过中央控制器控制连续升降的应用场景，同时在负载较重时难以保证升降机构的稳定性。

中国发明专利文献CN104218486A《一种变电站绝缘柱清洁装置》公开了一种3级驱动的升降机构，每级升降机构有螺杆和驱动装置组成，各级之间采用滑套连接，这种装置需要多个电机驱动，对依赖电池供电的移动机器人的降低能耗和缩小体积设计产生不利影响。

中国发明专利申请CN104942826A《一种机器人升降装置及升降方法》中公开了一种采用拉绳加多级滑轨的机器人升降方案，该装置升降时为逐级升降，对拉绳要求较高，非常实用于较大型的机器人，对于小型伸缩距离较大的机器人其稳定性会减小，此外，该发明专利申请采用拉绳升降，拉绳既作为提升动力传递使用，也是各滑臂的承重绳，在升降过程，拉绳容易晃动，使得机器人升降不够稳当。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种链条传动式升降装置，采用齿轮和链条传递运动，实现多级升降，保证位置良好的重复性，搬运精确。

本实用新型提供的链条传动式升降装置，包括链式升降模块，所述链式升降模块包括墙板、驱动装置以及若干级链条传动模块；链条传动模块包括齿轮组、环绕在齿轮组上的链条以及升降板，所述齿轮组安装在升降板上；各级链条传动模块中的第一级链条传动模块的升降板与所述驱动装置连接，其链条与所述墙板连接，其余各级链条传动模块中的后级链条传动模块的升降板与前级链条传动模块的链条连接，后级链条传动模块的链条与前级链条传动模块的升降板连接。

本实用新型利用驱动装置驱动带动第一链条传动模块的升降板升降，升降板升降过程中，安装在该升降板上的链条发生转动，依此类推，各级链条传动模块同步升降。驱动装置的线速度根据相应的链条传动模块的级数被放大为相应倍数的垂直方向上的位移，具有升降速度快的特点。本实用新型采用齿轮和链条传递运动，保证位置良好的重复性，搬运精确。

链条环绕在齿轮组上，链条可分为左右两个半带，为最大限度地放大升降的距离，第一级链条传动模块的链条与后级链条传动模块升降板的连接点与第一级链条传动模块的链条与墙板的连接点，以及其余各级链条传动模块的前、后链条传动模块的升降板与该级链条传动模块的链条的连接点，分别位于链条的两个半带上。

本实用新型的驱动装置包括驱动电机、链条同步带、安装在墙板上的初级齿轮组以及环绕在初级齿轮组上的初级链条，第一级链条传动模块的升降板与所述初级链条连接；所述驱动电机通过链条同步带带动初级齿轮组转动。可具体采用如下方法，链条同步带环绕在齿轮箱以及同步齿轮上，同步齿轮与初级齿轮组的上齿轮同轴，驱动电机可通过齿轮箱将动力传递给链条同步带，链条同步带通过同步齿轮将动力传递给初级齿轮组的上齿轮，从而带动初级链条转动，使得第一级链条传动模块随初级链条升降。

为实现稳定升降，各级链条传动模块还包括导向机构，该导向机构包括导轨、滑块；链条传动模块的导轨/滑块安装在其升降板上，配套的滑块/滑轨安装在前级链条传动模块的升降板上，其中，第一级链条传动模块的滑块/滑轨安装在墙板上。导向机构优先为两个，两导向机构对称设置。

为使本实用新型结构更为紧凑，实现装置小型化，各级链条传动模块的齿轮组位于升降板的端部且交错排列，即，第二级链条传动模块的齿轮组安装在该级链条传动模块的升降板的左端，第三级链条传动模块的齿轮组安装在该级链条传动模块的升降板的右端，依此类推。

优选地，本实用新型还包括悬挂支架，所述链式升降模块安装在悬挂支架上，利用悬挂支架将本实用新型安装在天花板上。

优选地，所述悬挂支架上设置有下部开口的负载箱，所述链式升降模块安装在负载箱内，链式升降模块放置在负载箱内可保持链式升降装置的清洁。

为方便链式升降模块的安装，所述墙板的两侧设置有悬挂臂，所述链式升降模块通过悬挂臂安装在在负载箱内。

优选地，各级链条传动模块中的最后一级链条传动模块的升降板的底部安装有挂载轨道，挂载轨道可根据不同类别的机器人更换，具有很好的产品适应性强，当机器人通过本实用新型升到天花板轨道高度时，可将挂载轨道与安装在天花板上的轨道对齐，是的机器人可顺利地从升降装置进入安装在天花板上的轨道上。

本实用新型具有以下有益效果：(1)便于小型化，适应于变电站或开闭所等狭小空间处，安装接口简单便于施工。升降装置本身结构小、造价低、安全可靠，便于操作。(2)模块化设计，降低生产成本低；充分利用已有零件增加了稳定可靠性。(3)挂载轨道可根据不同类别的机器人更换，具有很好的产品适应性强。(4)采用齿轮和链条传递运动，保证位置良好的重复性。(5)本实用新型可以将电机驱动齿轮的线速度根据相应的链条传动模块的级数被放大为相应倍数的垂直方向上的位移，具有升降速度快的特点。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型链式升降模块整体结构示意图；

图3为本实用新型链式升降模块俯视图；

图4为本实用新型链式升降模块左视图；

图5为本实用新型链式升降模块立体图。

图中：101-悬挂支架；110-横梁；111-左安装臂；112-右安装臂；113-负载箱；102-链式升降模块；103-挂载轨道；104-多级链条传动模块；130-左悬挂臂；131-链条；132-齿轮箱133-右悬挂臂；134-驱动电机；135-底板；136-电气盒；137-链条同步带；140-一级左滑轨；141-一级卡销；142-一级右滑轨；143-一级升降板；145-二级升降板；146-三级升降板；147-四级升降板；148-五级升降板；149-二级卡销；

150-一级左滑块；151-一级右滑块；152-一级链条；153-墙板；154-一级升降上齿轮；155-一级升降下齿轮；156-初级链条；157-初级升降上齿轮；158-初级升降下齿轮；

159-四级卡销；160-三级链条；161-三级升降上齿轮；162-三级升降下齿轮。

具体实施方式

图1为本实用新型整体示意图，包括悬挂支架101、链式升降模块102、挂载轨道103；悬挂支架101安装于天花板，其底部挂载链式升降模块102；链式升降模块底部安装有挂载轨道103，挂载轨道103可在链式升降模块驱动下沿垂直方向上升降，挂载轨道为机器人提供悬挂点。悬挂支架101包括横梁110、左安装臂111、右安装臂112、负载箱113，左、右安装臂顶部安装在横梁两端，并在左、右安装臂末端设有天花板固定安装机构；在左、右安装臂底部为底部开口的负载箱113，负载箱113内安装链式升降模块102。

图2为链式升降模块整体结构示意图，链式升降模块102包括由多级链条传动模块104、左悬挂臂130、右悬挂臂133、齿轮箱132、驱动电机134、底板135、电气盒136、链条同步带137、墙板153；电气盒136、驱动电机134、齿轮箱132安装在墙板153上，位于链式升降模块前半部分，多级链条传动模块104位于链式升降模块后半部分，二者之间通过链条同步带137连接；电气盒136控制驱动电机134正反转，齿轮箱132传递驱动电机轴线速度带动链条同步带137，从而驱动多级链条传动模块在垂直方向上带动底板135升降。

如图2、5所示，链式升降模块102与驱动电机134的连接具体来说，初级升降上齿轮157、初级升降下齿轮158安装在墙板153上，初级链条156环绕在初级升降上齿轮157、初级升降下齿轮158形成的齿轮组上，第一级链条传动模块的一级升降板143与初级链条156连接，驱动电机134通过齿轮箱带动链条同步带137转动，链条同步带137带动初级链条156转动，从而带动第一级链条传动模块升降。

如图3、4、5所示，多级链条传动模块由五级链条传动模块组成，升降时逐级带动。每级主要包括左、右滑轨以及左、右滑块组成的导向机构、升降板、齿轮组和链条。

以第一级链条传动模块、第三级链条传动模块为例。

第一级链条传动模块包括一级升降板143、一级升降上齿轮154、一级升降下齿轮155、一级链条152、一级左滑块150、一级右滑块151、一级左滑轨140、一级右滑轨142。左右滑块与左右滑轨配合构成导向机构，其中，一级左滑块150、一级右滑块151安装在以及升降板143上，一级左滑轨140、一级右滑轨142安装在墙板153上。一级链条152环绕在一级升降上齿轮154与一级升降下齿轮155形成的齿轮组上，一级升降上齿轮154与一级升降下齿轮155安装在一级升降板143的左端。一级升降板143通过一级卡销141与初级链条156连接，链条同步带137带动初级升降上齿轮157与初级升降下齿轮158形成的齿轮组转动，从而带动初级链条转动，初级链条带动一级升降板143升降。第一链条传动模块的一级链条152还与墙板153连接，第二级链条传动模块的二级升降板145通过二级卡销149与一级链条152连接。

第三级链条传动模块包括三级升降板146、三级升降上齿轮161、三级升降下齿轮162、三级链条160、三级左滑块、三级右滑块、三级左滑轨、三级右滑轨。三级左滑块、三级右滑块安装在三级升降板146上，三级左滑轨、三级右滑轨安装在二级升降板145上。三级升降上齿轮161、三级升降下齿轮162安装在三级升降板146的左端，三级链条160环绕在三级升降上齿轮161、三级升降下齿轮162上，三级升降板146通过三级卡销与二级链条连接，四级升降板147通过四级卡销159与三级链条160连接，三级链条160还与二级升降板连接。

从图3、5中可以看出，第二、四级链条传动模块的齿轮组分别安装在二级升降板145、四级升降板147的右侧，各级链条传动模块的齿轮组形成交错排列。第五级链条传动模块的五级升降板148上没有安装齿轮组，这是因为本实施例为五级升降，五级升降板148的下方安装底板135，底板135下方安装用于挂载机器人的挂载轨道103。

如图3、4、5所示，链条环绕在齿轮组上，被齿轮组分为两个半带。一级链条152与二级升降板145的连接点位于一级链条的左半带上，一级链条152与墙板153的连接点位于一级链条的右半带上。三级链条160与四级升降板147的连接点位于三级链条160的左半带上，三级链条160与二级升降板145的连接点位于右半带上。第二级链条传动模块、第四级链条传动模块与第一、三级链条传动模块相同。

结合图2、3、4、5说明本实用新型工作原理：

(1)驱动电机134和齿轮箱132带动链条同步带137转动，使得初级链条156转动，由于一级升降板143上的一级卡销141卡定在初级链条156上，从而使初级链条156带动一级升降板143上下升降。

(2)一级链条152套在一级齿轮组(154、155)上，且二级升降板145上的二级卡销149卡定在一级链条152的上部，墙板153与一级链条152的下部连接；当一级升降板143上下升降时，基于墙板153与一级链条的连接关系，使得一级链条152发生转动；

(3)一级链条152转动时带动二级卡销149、进而带动二级升降板145上下移动；

(4)二级升降板带动三级升降板、三级升降板带动四级升降板、四级带动五级升降板的原理类似一级升降板带动二级升降板。以三级升降板上下升降带动四级升降板升降为例说明，由于二级升降板145与三级链条160的卡定连接，当三级升降板146上下升降时，基于二级升降板与三级链条的连接关系，使得三级链条发生转动，三级链条160转动时带动四级卡销159、进而带动四级升降板147上下移动。

(5)五级升降板148上没有设置滑轨，其底部和底板135固定连接，五级升降板带动底板升降，底板的底面固定有挂载轨道103，当挂载轨道降到一定高度时可以人工地将机器人挂载到挂载轨道上。本实用新型负载机器人升到高位时，挂载轨道与安装在高空的机器人轨道对齐，机器人启动后可运动至高空轨道，从而完成机器人的上轨。